(57)【要約】  入力端から入力された信号光を光増幅して、出力端７から伝送路を介して機器に出力する光増幅部３と、出力端７から自機１に入力された、伝送路の異常による反射光または／および機器による戻り光からなる光を分岐する分岐部４と、分岐部４により分岐された光を受光して光レベルを検出する受光素子５と、受光素子５により検出された光レベルが予め設定した第１の閾値以上である場合に、光増幅部３の光増幅量を減少させる制御回路６とを備え、制御回路６は、光増幅部３の光増幅量の減少による受光素子５により検出された光レベルの変動量が予め設定した第２の閾値以下である場合には、光増幅部３の光増幅量を通常値に戻す。
2011129101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端から入力された信号光を光増幅して、出力端から伝送路を介して機器に出力する光増幅部と、
前記出力端から自機に入力された、前記伝送路の異常による反射光または／および前記機器による戻り光からなる光を分岐する分岐部と、
前記分岐部により分岐された光を受光して光レベルを検出する受光素子と、
前記受光素子により検出された光レベルが予め設定した第１の閾値以上である場合に、前記光増幅部の光増幅量を減少させる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記光増幅部の光増幅量の減少による前記受光素子により検出された光レベルの変動量が予め設定した第２の閾値以下である場合には、前記光増幅部の光増幅量を通常値に戻す
ことを特徴とする光増幅器。
【請求項２】
前記制御回路は、前記受光素子により検出された光レベルが前記第１の閾値以上である場合に、前記光増幅部の光増幅量を、前記出力端から出力された信号光が外部に放出された際に外部に影響を与えない第１の所定量まで減少させた後に、第２の所定値までさらに減少させる
ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
【請求項３】
前記出力端から自機に入力された既知波長の戻り光を除去するフィルタをさらに備え、
前記受光素子は、前記フィルタにより既知波長の戻り光が除去された光を受光して光レベルを検出する
ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、光通信装置に用いられ、入力された光を直接増幅する光増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光増幅器は光通信装置などに用いられ、入力された信号光の光レベルを光増幅して出力するものである。一般的には光増幅器の出力端は、光ファイバ用の接続コネクタとなっており、光ファイバを介して他の機器と接続される。【０００３】
ここで、コネクタ外れが生じている場合、光増幅器が出力した信号光は出力端から自由空間に漏れ出してしまう。この場合、光増幅器から出力される信号光のパワーは大きいため、漏れ出した光が周囲の物を高温にしたり、人に危害を及ぼす恐れがある。特に人の目に照射された場合には失明する恐れがある。【０００４】
そのため、光増幅器では、コネクタ外れが生じた場合に、アイセーフ機能を作動させて、出力レベルを自動的に低下させている。ここで、コネクタ外れが生じた場合、出力側の光ファイバが開放端となりその場所で一部の光が反射して光増幅器に反射光として戻る性質がある。そこで、このアイセーフ機能では、光増幅器に入力された反射光を検出する検出部を設けて、この検出部で反射光を検出した場合にはコネクタ外れが発生したと判断して、光増幅器の光増幅量を減少させるように構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。【０００５】
また、コネクタ外れなどの伝送路異常による反射光の他に、光増幅器に接続された後段の機器から光増幅器の出力側に向けて出力される戻り光が存在する場合がある。戻り光の要因は機器の種類によるが、光増幅器を多段に接続した場合、後段の機器に設けられた、光増幅を行うための励起光の漏れ光が、前段の光増幅器に戻ることが一例としてある。この場合、検出部では反射光に戻り光が加わった光の光レベルが検出される。そのため、出力端から光増幅器に入力された光が伝送路異常による反射光か機器による定常的な戻り光かを区別する閾値を設け、検出した光レベルが閾値を超えた場合に伝送路異常であると判断して光増幅器の光増幅量を減少させてアイセーフ機能を作動させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２９１６６８号公報
【特許文献２】特開２００４−０１５２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、海底ケーブルに光増幅器を直接接続するような場合には、海底ケーブルの状態を監視する監視信号光や海底中継器内の光増幅器の励起光源の漏れ光などによる戻り光が存在する。このケーブル監視信号光は海底ケーブルの状態によってパワーの揺らぎを引き起こすため、戻り光の光レベルが反射光の光レベルよりも大きくなってしまう場合がある。この場合、従来の光増幅器のように閾値によって反射光と戻り光とを区別することは難しく、伝送路異常が起こっていない場合でもアイセーフ機能が作動する現象が起こるという課題があった。【０００８】
また海底伝送路の状態は海底中継器により異なっているため閾値を最適化することは難しい。従って、伝送路異常の検出を目的にしていた従来の光増幅器における閾値では反射光と戻り光とを区別することができず、伝送路異常などのアイセーフ機能が意図する要因以外の原因によってアイセーフ機能が作動する現象が起こるという課題があった。【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アイセーフ機能が不必要に作動した場合に、速やかにアイセーフ機能を解除して通常状態に復旧することができ、システムの信頼性を向上させることができる光増幅器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る光増幅器は、入力端から入力された信号光を光増幅して、出力端から伝送路を介して機器に出力する光増幅部と、出力端から自機に入力された、伝送路異常による反射光または／および機器による戻り光からなる光を分岐する分岐部と、分岐部により分岐された光を受光して光レベルを検出する受光素子と、受光素子により検出された光レベルが予め設定した第１の閾値以上である場合に、光増幅部の光増幅量を減少させる制御回路とを備え、制御回路は、光増幅部の光増幅量の減少による受光素子により検出された光レベルの変動量が予め設定した第２の閾値以下である場合には、光増幅部の光増幅量を通常値に戻すものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、上記のように構成したので、入力端から入力された信号光を光増幅して、出力端から伝送路を介して機器に出力する光増幅部と、出力端から自機に入力された、伝送路異常による反射光または／および機器による戻り光からなる光を分岐する分岐部と、分岐部により分岐された光を受光して光レベルを検出する受光素子と、受光素子により検出された光レベルが予め設定した第１の閾値以上である場合に、光増幅部の光増幅量を減少させる制御回路とを備え、制御回路は、光増幅部の光増幅量の減少による受光素子により検出された光レベルの変動量が予め設定した第２の閾値以下である場合には、光増幅部の光増幅量を通常値に戻すことで、アイセーフ機能が不必要に作動した場合にも、速やかにアイセーフ機能を解除して通常状態に復旧することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光増幅器の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る光増幅器の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る光増幅器において、反射光によりアイセーフ機能が作動した際の光レベルの変化を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る光増幅器において、戻り光によりアイセーフ機能が作動した際の光レベルの変化を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る光増幅器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る光増幅器１の構成を示す図である。
光増幅器１は、図１に示すように、励起光源２、光増幅部３、分岐部４、受光素子５および制御回路６から構成される。
光増幅部３は、入力端から入力された信号光に対して、励起光源２が発光した励起光によって光増幅を行うものであり、Ｅｒ（エルビウム）ドープファイバなどにより構成される。この光増幅部３により光増幅された信号光は光増幅器１の出力端７に接続された不図示の光ファイバ（伝送路）を介して後段の不図示の機器に出力される。
【００１４】
分岐部４は、出力端７から光増幅器１に入力された光を分岐するものである。この光は、コネクタ外れや光ファイバの断線などの伝送路異常により生じる反射光または／および海底ケーブルの状態を監視する監視信号光や海底中継器内の光増幅器の励起光源の漏れ光など、後段の機器により生じる戻り光からなるものである。この分岐部４により分岐された光は受光素子５に出力される。
受光素子５は、分岐部４により分岐された光の光レベルを検出するものである。この受光素子５により検出された光レベルを示すデータは制御回路６に出力される。
【００１５】
制御回路６は、受光素子５により検出された光レベルが予め設定した第１の閾値以上である場合に、励起光源２の出力レベルを減少させることによって光増幅部３の光増幅量を予め設定した第１の所定値（出力端７から出力された信号光が外部に放出された際に外部の物や人体に影響を与えない程度）まで減少させるアイセーフ機能を作動するものである。この際、制御回路６は、受光素子５により検出された光レベルの記録も行う。
【００１６】
また、制御回路６は、アイセーフ機能により光増幅部３の光増幅量を第１の所定値まで減少させた後、励起光源２の出力レベルをさらに減少させることによって光増幅部３の光増幅量をさらに予め設定した第２の所定値（信号光が完全に遮断されない程度）まで減少させる。
そして制御回路６は、この際に受光素子５により検出された光レベルと記録した光レベルとを比較することによって、光増幅部３の光増幅量を第１の所定値から第２の所定値まで減少させた際の、出力端７から光増幅器１に入力された光の光レベルの変化を検出する。
【００１７】
ここで、伝送路異常による反射光は、光ファイバ中の信号光が光ファイバの開放端などの反射点においてその光の反射率に従って発生するため、光増幅部３の光増幅量の減少に伴い追随して減少する特性を有している。一方、機器による戻り光は、光増幅部３の光増幅量の減少に関わらずほとんど変動しない特性を有している。
【００１８】
そのため、制御回路６は、光増幅部３の光増幅量の減少に伴って受光素子５により検出された光レベルがほぼ同様の割合で減少し、その変動量が光増幅部３の光増幅量の減少値に基づき予め設定した第２の閾値以上である場合には、出力端７から光増幅器１に入力されている光は反射光であり、伝送路異常が生じていると判定して、アイセーフ機能を継続させる。
一方、制御回路６は、光増幅部３の光増幅量の減少に関わらず受光素子５により検出された光レベルがほとんど変動せず、その変動量が第２の閾値以下である場合には、出力端７から光増幅器１に入力されている光は戻り光であり、伝送路異常は生じていないと判定して、アイセーフ機能を解除して光増幅部３の光増幅量を通常値に戻す。
【００１９】
次に、上記のように構成された光増幅器１の動作について説明する。
図２はこの発明の実施の形態１に係る光増幅器１の動作を示すフローチャートである。
図３はこの発明の実施の形態１に係る光増幅器１において、反射光によりアイセーフ機能が作動した際の光レベルの変化を示す図であり、図４は戻り光によりアイセーフ機能が作動した際の光レベルの変化を示す図である。なお、図３において、実線は光増幅器１からの出力信号光の光レベルを示し、点線は反射光の光レベルを示している。また、図４において、実線は光増幅器１からの出力信号光の光レベルを示し、点線は戻り光の光レベルを示している。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、出力端７より後段でコネクタ外れや光ファイバの断線などの伝送路異常が生じると、この出力端７からフレネル反射が生じて反射光が出力端７から光増幅器１に入力する。また、図４（ａ）に示すように、出力端７より後段の海底ケーブルや海底中継器などの機器で何らかの要因によって戻り光が生じると、この戻り光が出力端７から光増幅器１に入力する。
【００２１】
このようにして反射光または／および戻り光が出力端７から光増幅器１に入力された場合、図２に示すように、まず、分岐部４はこの光を分岐する（ステップＳＴ２１）。この分岐部４により分岐された光は受光素子５に出力される。
次いで、受光素子５は、分岐部４により分岐された光の光レベルを検出する（ステップＳＴ２２）。この受光素子５により検出された光レベルを示すデータは制御回路６に出力される。
次いで、制御回路６は、受光素子５により検出された光レベルが第１の閾値以上である場合には、図３（ｂ），４（ｂ）に示すように、励起光源２の出力レベルを減少させることによって光増幅部３の光増幅量を第１の所定値まで減少させてアイセーフ機能を作動させる（ステップＳＴ２３）。なお、制御回路６はこの際に受光素子５により検出された光レベルを記録する。
【００２２】
次いで、制御回路６は、図３（ｃ），４（ｃ）に示すように、励起光源２の出力レベルをさらに減少させることによって光増幅部３の光増幅量をさらに第２の所定値まで減少させる（ステップＳＴ２４）。
次いで、制御回路６は、この際に受光素子５により検出された光レベルと記録した光レベルとを比較することによって、光増幅部３の光増幅量の第１の所定値から第２の所定値への減少に伴って受光素子５により検出された光レベルが減少し、その変動量が第２の閾値以上であるかを判定する（ステップＳＴ２５）。
【００２３】
このステップＳＴ２５において、制御回路６は、図３に示すように、光増幅部３の光増幅量の減少に伴って光レベルがほぼ同様の割合で減少し、その変動量が第２の閾値以上であると判定した場合には、出力端７から光増幅器１に入力されている光は反射光であり、伝送路異常が生じていると判定して、アイセーフ機能を継続させる（ステップＳＴ２６）。
【００２４】
一方、ステップＳＴ２５において、制御回路６は、図４に示すように、光増幅部３の光増幅量の減少に関わらず光レベルがほとんど変動せず、その変動量が第２の閾値以下であると判定した場合には、出力端７から光増幅器１に入力されている光は戻り光であり、伝送路異常が生じていないと判定して、アイセーフ機能を解除して光増幅部３の光増幅量を通常値に戻す（ステップＳＴ２７）。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、アイセーフ機能が作動した際に光増幅部３の光増幅量をさらに減少させて、この光増幅量の減少による受光素子５により検出された光レベルの変化を検出して、出力端７から光増幅器１に入力された光が反射光であるか戻り光であるかを区別するように構成したので、アイセーフ機能が不必要に作動した場合にも、速やかにアイセーフ機能を解除して通常状態に復旧することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、この実施の形態１では、アイセーフ機能を作動させて光増幅部３の光増幅量を第１の所定値まで減少させた後に、さらに第２の所定値まで減少させるように構成したが、２段階に分割する場合に限るものではなく、アイセーフ機能を作動させた際に光増幅部３の光増幅量を第２の所定値まで１段階で減少させるように構成してもよい。
【００２７】
実施の形態２．
光増幅器１を海底ケーブルに直接接続している場合、海底ケーブルの状態を監視する信号光による戻り光が存在するが、この海底ケーブルの状態を監視する信号光は既知の特定波長を用いているためその戻り光も既知の特定波長となる。そこで、図５に示すように、既知の特定波長の戻り光を除去する光波長フィルタ８を分岐部４と受光素子５との間に設ける。このように構成することで、受光素子５に出力される光から既知の戻り光を除去することができ、コネクタ外れなどの伝送路異常が生じた場合にのみアイセーフ機能を作動させることが可能となり、システムの信頼性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、この発明に係る光増幅器は、アイセーフ機能が不必要に作動した場合にも、速やかにアイセーフ機能を解除して通常状態に復旧することができ、システムの信頼性を向上させることができるので、例えば光通信システムにおける光通信装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００２９】
１  光増幅器、２  励起光源、３  光増幅部、４  分岐部、５  受光素子、６  制御回路、７  出力端、８  光波長フィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2011129101.tif 000009
2011129101.tif 000010
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